أجهزة الاستشعار تكتشف تسربات الهيدروجين للسلامة
طور باحثو Fraunhofer أجهزة استشعار للكشف عن التسريبات في خطوط الهيدروجين والخزانات ، مما يضمن المراقبة الآمنة للشحنات والمرافق الصناعية.
قام باحثو Fraunhofer بتطوير أنظمة استشعار وقياس المعدات للكشف عن التسريبات في خطوط الهيدروجين والخزانات.تم تصميم هذه التكنولوجيا للرصد المستمر لشحنات الهيدروجين ومرافق الصناعة الكيميائية.من خلال دمج تقنيات المستشعرات المتعددة ، يهدف الباحثون إلى تعزيز السلامة عبر تطبيقات الهيدروجين المختلفة.قام الفريق بإنشاء أنظمة استشعار وأنظمة قياس يمكنها اكتشاف حتى أصغر تسرب الهيدروجين ، مما يتيح اكتشاف تسرب سريع وفعال.
مستشعر الموجات فوق الصوتية مع تأثير الصوتية
يستخدم الباحثون التأثير الضوئي الصوتي ، حيث يجعل الضوء يهتز الغاز وينتج موجات صوتية ، في مستشعر الموجات فوق الصوتية.يوجه الجهاز الضوء إلى غرفة ، مما يولد موجات صوتية رنين في الغاز بترددات بالموجات فوق الصوتية.عندما يدخل الهيدروجين من خلال الغشاء ، يتحول الرنين ، مما يغير النغمة ، التي يكتشفها ميكروفونات MEMS.إلى جانب اكتشاف التسرب ، يكون المستشعر دقيقًا للغاية ويمكنه تحديد آثار صغيرة للمواد الأخرى في الهيدروجين.هذا أمر بالغ الأهمية للتطبيقات مثل خلايا الوقود في الشاحنات ، حيث يلزم وجود هيدروجين عالي النقاء لمنع تلف الأغشية الحساسة.
مطياف الليزر
يعد تخزين الهيدروجين في خزانات الضغط العالي أو عند -253 درجة مئوية في مراكز التبريد معقدًا ، ولكن استخدام الأمونيا (NH₃) كحامل يوفر بديلاً أبسط للتخزين والنقل.ومع ذلك ، نظرًا لأن الأمونيا شديدة السمية ، فإن الكشف عن التسرب السريع والموثوق به أمر ضروري.طور الفريق مطياف الليزر للكشف عن الأمونيا عن بعد.يمتص الجهاز الطول الموجي المحدد للأمونيا ويتفاعل على الفور ، ويعرض النتائج في الوقت الفعلي.
رامان التحليل الطيفي
يعتمد نظام القياس الثالث على التحليل الطيفي لـ Raman ، وهي تقنية سميت باسم العالم C. V. Raman.يحدث هذا التأثير عندما يتفاعل الضوء مع المادة ، مما يتسبب في أن يكون للضوء المنعكس طول موجي مختلف عن المصدر الأصلي.بالنسبة لمشروع Transhyde ، أنشأ الباحثون مستشعر Raman قائم على المرشح يكتشف بشكل انتقائي الهيدروجين في البيئات المعقدة.يستخدم الجهاز مكونات منخفضة التكلفة ، بما في ذلك كاميرا CMOS ، وهي محمولة ، مما يجعلها مفيدة كمحطة اختبار متنقلة لتقدير الهيدروجين.يتم تطبيقه في مناطق مثل إنتاج الهيدروجين في قطاع الطاقة.
تم تصميم جميع أنظمة المستشعرات للمرونة ، مما يسمح بالتكيف مع التطبيقات المختلفة.يقدم خبراء Fraunhofer أيضًا إرشادات لشركاء الصناعة وموردي الطاقة ومشغلي مشاريع الهيدروجين حول الاستخدام الآمن.